检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：刘海杨重庆科技学院

学位级别：硕士

生产调度通过合理配置人力、物力等资源以提升生产效率、降低成本和保证产品质量。而车间调度是其核心环节,科学的车间调度可优化资源布局,防止生产延误,提高产量及质量。在解决调度问题中,元启发式算法通过启发式规则与策略创造优质调... 详细信息

生产调度通过合理配置人力、物力等资源以提升生产效率、降低成本和保证产品质量。而车间调度是其核心环节,科学的车间调度可优化资源布局,防止生产延误,提高产量及质量。在解决调度问题中,元启发式算法通过启发式规则与策略创造优质调度方案,优化生产流程,提升效率和质量。由于这种算法具有实用稳定性,能迅速适应各种生产环境,因此被广泛研究。算术优化算法(AOA)是一种新型的元启发式算法,其具有易于移植、参数少和执行效率高等特点,但也存在求解精度低,收敛速度慢等缺陷。本文针对于AOA算法存在的缺陷,提出了多种改进策略,并将改进后的AOA算法应用在连续的数学优化问题和离散优化问题车间调度中。主要内容如下:(1)针对AOA算法的不足,构建了一种基于强化学习的混合算术优化算法(RAOA)。该算法的核心思想是通过Q-学习来动态选择不同阶段收益最大的算法。在此算法中,首先对数学优化加速函数进行了重构,以平衡全局探索能力和局部开发能力。此外,设计了一种改进的奖励函数,并将其应用于强化学习算法中,以提高算法的效率和准确性。通过23个基准函数测试RAOA的性能。相比较于其他元启发式算法,该混合算法在收敛速度和精度方面均表现最优。(2)针对于具有释放时间和机器恶化效应的作业车间调度问题(JSP)。提出一种基于强化学习的多邻域混合算术优化算法(MRAOA)进行求解。该算法采用两段式编码实现工件排序和机器分配,通过升序排列(ROV)规则将连续解空间映射到JSP的离散空间。同时,本研究使用6种邻域搜索算子去提高RAOA算法的求解精度和收敛速度。最后通过33个JSP测试,实验结果表明,MRAOA算法在JSP问题上具有较好的优化效果和收敛能力。(3)针对柔性作业车间调度问题(FJSP),建立了一个多目标优化模型,旨在最小化最大完工时间和最小化总能耗。并设计了一个基于强化学习的双层混合算术优化算法(BLRAOA)进行求解。其中,外层RAOA算法优化工序的加工顺序,内层RAOA算法动态调整机器分配规则的权重参数。实验结果表明,相比较与其他的元启发式算法,BLRAOA得到非支配解的性能至少提升5%。(4)设计并实现基于BLRAOA算法的多目标柔性作业车间调度的软件系统,包括数据导入、数据转换格式、参数设置、调度方案推荐四个模块。该系统能够有效选择多目标柔性作业车间调度的最优调度方案,并验证本文方法的有效性。

关键词：柔性作业车间调度算术优化算法邻域搜索 Q-learning算法

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启发式算术优化算法及应用研究

启发式算术优化算法及应用研究

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作者：陈梦楠广西民族大学

学位级别：硕士

算术优化算法(The Arithmetic Optimization Algorithm,AOA)是通过模拟数学运算中的加(+)、减(-)、乘(×)、除(÷)四种运算符的功能而提出的一种启发式优化算法。该算法结构简单、易于理解和实现等。逐渐被广泛地应用到科学计... 详细信息

算术优化算法(The Arithmetic Optimization Algorithm,AOA)是通过模拟数学运算中的加(+)、减(-)、乘(×)、除(÷)四种运算符的功能而提出的一种启发式优化算法。该算法结构简单、易于理解和实现等。逐渐被广泛地应用到科学计算、工程优化等诸多领域。但随着研究的不断深入,研究者发现该算法存在的一些不足,如求解精度低而且仅用于单目标优化问题。本论文针对算术优化算法所存在的缺陷进行研究与改进,然后将改进的算法应用于求解数值优化、非线性方程组多根问题以及多边形逼近问题,扩展了该算法的应用范围。本文的研究成果如下:(1)提出了一种基于种群控制策略的AOA算法,提高了种群多样性、算法的收敛速度以及精度,平衡了算法勘探与开发的能力。将改进的算术优化算法应用于CEC2019测试函数、复杂的非线性问题数值求解、奇异积分数值求解以及机械臂最小关节旋转角度求解。数值实验结果表明,改进的算术优化算法的收敛速度与求解精度得到较大幅度的提高。(2)引入了排斥机制、存档机制以及重新初始化机制,并结合飞蛾扑火算法中飞蛾围绕光源更新的机理,提出一种混合型AOA算法。将混合AOA算法应用于30组非线性方程组求解中,并与相关文献进行对比,结果表明该算法求解多个根的能力优于其它算法。(3)提出了一种整数编码的IAOA算法且应用于多边形逼近问题,通过测试6组图形的逼近多边形,将IAOA算法与6种算法进行比较,实验结果表明IAOA算法有更好的逼近能力,可找到原始图形中的关键点来逼近理想多边形,为曲线图形的逼近提供了一种新的方法。

关键词：算术优化算法种群控制策略排斥机制存档机制飞蛾扑火算法数值求解非线性方程组多边形逼近

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基于算术优化算法的稀布阵列天线优化技术研究

基于算术优化算法的稀布阵列天线优化技术研究

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作者：刘从业哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

天线作为无线通信和雷达等系统的关键部件之一,其性能优劣直接影响到无线通信和雷达等系统的性能。在许多场景下,单一的天线已经无法满足需求,而稀布阵列天线由于阵元自由度较高,可以使用较少的阵元数实现高增益、高方向性、低副瓣的电... 详细信息

天线作为无线通信和雷达等系统的关键部件之一,其性能优劣直接影响到无线通信和雷达等系统的性能。在许多场景下,单一的天线已经无法满足需求,而稀布阵列天线由于阵元自由度较高,可以使用较少的阵元数实现高增益、高方向性、低副瓣的电磁辐射特性,因此被广泛应用于各种无线电设备。本文讨论的稀布阵列天线优化技术主要是在给定的阵列天线电磁辐射特性要求下,针对阵元的位置进行优化。本文的主要研究成果如下:(1)针对当前算术优化算法容易陷入局部最优和收敛精度低的问题,提出了一种改进的算术优化算法。该算法在算术优化算法的基础上,重构了算术优化加速器,改进了勘探和开发更新模型,引入了精英变异策略。采用标准测试函数检验了改进算术优化算法的有效性,最后将改进的算术优化算法用于稀布阵列综合,进而验证改进算法在稀布阵列综合上的有效性。(2)针对现有方法计算稀布阵列天线方向图速度较慢的问题,提出了一种基于Chirp Z变换的稀布阵列方向图快速计算方法。利用改进算术优化算法等元启法式优化算法对稀布阵列天线进行优化时,其大部分时间均消耗在方向图的反复计算上。所提方法采用虚拟阵元的思想将不等间距的稀布阵列转化为等间距的均匀阵列,然后使用Chirp Z变换对其方向图进行快速计算。所提方法不仅适用于稀布直线阵列,而且也适用于稀布平面阵列。仿真结果表明所提方法能够显著提高稀布直线阵列和稀布平面阵列方向图计算速度。(3)针对改进算术优化算法在稀布平面阵列优化中,采用现有的矩阵映射法则为满足最小阵元间距约束会极大限制阵元自由度,进而使得许多可行解搜索不到的问题,提出了一种自适应的矩阵映射法则。所提自适应矩阵映射法则会对当前阵元分布进行判断,仅对不满足最小阵元间距约束的阵元分布进行自适应调整,既可以保证阵元自由度、提高优化精度,又可以避免不可行解。在改进算术优化算法的基础上,将所提自适应矩阵映射法则用于稀布平面阵列旁瓣电平抑制和零陷综合实验中,实验结果表明了所提方法的有效性。

关键词：阵列天线综合算术优化算法阵列方向图快速计算稀布直线阵列稀布平面阵列

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改进算术优化算法研究及其在水污染溯源中的应用

改进算术优化算法研究及其在水污染溯源中的应用

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作者：张金立辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

近年来,随着工业的发展和城市化的推进,突发性河流水污染事故的发生频率显著增加,为了最大限度的减小污染事故造成的破坏,就需要及时获取污染源相关信息对污染加以控制。本文从优化算法求解水污染溯源问题的角度出发,对算术优化算法的... 详细信息

近年来,随着工业的发展和城市化的推进,突发性河流水污染事故的发生频率显著增加,为了最大限度的减小污染事故造成的破坏,就需要及时获取污染源相关信息对污染加以控制。本文从优化算法求解水污染溯源问题的角度出发,对算术优化算法的不足之处进行分析,提出了两种改进算术优化算法,用于水污染源项信息的求解,主要研究内容概括如下: (1)提出了一种基于双向选择更新和Henon映射改进的算术优化算法(BHAOA)。首先对算法的数学优化器加速函数进行了重构,平衡了算法局部搜索与全局搜索,加快了算法收敛速度,然后通过Henon映射对种群个体进行扰动实现对个体邻域的进一步搜索,增强了算法跳出局部极值的能力。使用6个标准测试函数的仿真实验分析了两种改进策略的有效性,然后用10个标准测试函数分别在低维和高维的情况下对改进的算法性能进行测试,并与AOA算法、PSO算法及3个近年来较新颖的优化算法进行了比较,实验结果表明低维情况下在收敛精度方面新算法对6个测试函数都求得了理论最优值,在收敛速度方面对8个测试函数的收敛速度都优于对比算法。 (2)提出了一种自适应更新与二次插值改进的算术优化算法(QIAOA)。首先提出了一种基于个体位置自适应更新的数学优化器加速函数,提升了算法收敛速度;然后引入了二次插值策略,提高了算法的收敛精度。使用8个标准测试函数的仿真实验对不同改进策略的有效性进行了分析,使用16个标准测试函数分别在低维和高维的情况下对改进的算法性能进行测试,并与AOA算法及4个近年来较新颖的优化算法进行了对比,实验结果表明在低维情况下在收敛精度方面新算法对9个测试函数都求得了理论最优值,在收敛速度方面对12个测试函数的收敛速度都优于对比算法。 (3)将改进的算术优化算法应用于水污染溯源研究。结合两组溯源案例数据,基于一维水质模型建立了溯源优化模型,将两种改进的算术优化算法用于求解模型,通过实验仿真得到:两组案例中,BHAOA算法相较于AOA算法及其他对比算法质量、位置、时间三个溯源参数项求解精度分别提升了0.57%～17.72%、-2.48%～27.53%、-1.16%～58.12%不等;QIAOA算法相较于AOA算法及其他对比算法质量、位置、时间三个溯源参数项求解精度分别提升了2.13%～17.82%、1.35%～27.54%、3.05%～58.74%不等。该论文有图31幅,表18个,参考文献77篇。

关键词：算术优化算法 Henon映射二次插值高维优化一维水质模型水污染溯源

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改进算术优化算法的无线传感器网络覆盖

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闽南师范大学学报（自然科学版） 2022年第3期35卷 54-61页

作者：贾鹤鸣孟彬魏元昊力尚龙文昌盛陈俊玲三明学院信息工程学院福建三明365004

针对算术优化算法在无线传感器网络部署中易陷入局部最优、搜索能力弱和收敛精度不足等问题,提出一种改进的算术优化算法(improved arithmetic optimization algorithm,IAOA)来解决上述问题.首先,融合随机反向学习策略增加种群的多样性... 详细信息

针对算术优化算法在无线传感器网络部署中易陷入局部最优、搜索能力弱和收敛精度不足等问题,提出一种改进的算术优化算法(improved arithmetic optimization algorithm,IAOA)来解决上述问题.首先,融合随机反向学习策略增加种群的多样性,其次引入正弦控制因子改进数学函数加速器,使探索与开发之间更平衡,增强了算法的寻优能力.仿真实验结果表明,改进后的算法具有更快的收敛速度和更高的收敛精度,有效提高了无线传感器网络的覆盖率.

关键词：无线传感器网络算术优化算法正弦控制因子随机反向学习

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基于算术优化算法的低压配电网故障区段定位方法

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电子科技 2023年第12期36卷 25-31页

作者：王欣阳王瑞阳魏云冰上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620 许昌电气职业学院河南许昌461002

为了提高低压配电网故障区段定位的准确性和快速性,保证居民用电安全,文中提出一种基于算术优化算法实现故障区段定位的方法。算术优化算法具有结构简单、收敛速度快以及精确度高等优点。选取IEEE33节点的配电网模型,使用MATLAB对此模... 详细信息

为了提高低压配电网故障区段定位的准确性和快速性,保证居民用电安全,文中提出一种基于算术优化算法实现故障区段定位的方法。算术优化算法具有结构简单、收敛速度快以及精确度高等优点。选取IEEE33节点的配电网模型,使用MATLAB对此模型节点支路、节点开关状态和适应度函数进行编程仿真。对单点故障和多点故障以及存在信号畸变的单多点故障进行仿真计算,并对仿真结果进行分析。结果表明,利用算术优化算法的局部搜索和全局搜索分开进行的特点对故障区段定位问题进行局部充分搜索,可实现准确定位,准确度达到97%,优于二进制粒子群算法、遗传算法和改进鲸鱼优化算法。

关键词：低压配电网故障区段定位 IEEE33节点算术优化算法适应度函数粒子群算法遗传算法鲸鱼优化算法

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通过优化候选解更新策略改进的算术优化算法

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软件导刊 2023年第3期22卷 134-140页

作者：张晓鹏秦亮曦广西大学计算机与电子信息学院广西南宁530004 广西大学广西多媒体通信与网络技术重点实验室广西南宁530004

为解决算术优化算法收敛速度较慢、不易寻找局部最优值的问题,提出一种优化候选解更新策略改进的算术优化算法IAOA。首先,将算术优化算法中每个候选解每一维度值的更新策略改为乘除或加减操作。其次,优化算法候选解的位置更新策略以增... 详细信息

为解决算术优化算法收敛速度较慢、不易寻找局部最优值的问题,提出一种优化候选解更新策略改进的算术优化算法IAOA。首先,将算术优化算法中每个候选解每一维度值的更新策略改为乘除或加减操作。其次,优化算法候选解的位置更新策略以增加全局勘探能力和候选解多样性,使算法寻找更优值。经过21个基准函数的仿真实验表明,相较于樽海鞘群算法、灰狼优化算法、阿基米德优化算法和算术优化算法,IAOA算法在11个基准函数中取得最优值,并在多数基准函数上具有更快的收敛速度,可为解决算术优化算法提供新的思路。

关键词：算术优化算法群体智能优化算法超参数优化收敛速度更新策略

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基于增强算术优化算法的多阈值图像分割

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枣庄学院学报 2024年第5期41卷 47-54页

作者：吴荣生漳州职业技术学院电子信息学院福建漳州363000

针对传统多阈值图像分割方法中存在的分割质量一般、分割速度较慢等问题,提出一种基于改进的增强算术优化算法的多阈值图像分割方法。利用双重反向学习初始化种群,增强算法的搜索性能,将金枪鱼群优化算法的螺旋搜索策略引入到算术优化... 详细信息

针对传统多阈值图像分割方法中存在的分割质量一般、分割速度较慢等问题,提出一种基于改进的增强算术优化算法的多阈值图像分割方法。利用双重反向学习初始化种群,增强算法的搜索性能,将金枪鱼群优化算法的螺旋搜索策略引入到算术优化算法的加减策略中,帮助算法摆脱局部最优解。提出一种自适应余弦加速函数,更好地平衡算法的开发和探索能力。试验结果显示,提出的方法能够在提升算法收敛效率的同时分割出较好质量的图像。

关键词：算术优化算法多阈值分割反向学习螺旋搜索局部最优

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一种多目标量子算术优化算法探究

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电力安全技术 2024年第2期26卷 25-31页

作者：陈超赵海涛王臻国网浙江省电力有限公司信息通信分公司浙江杭州310000

为更好地解决算术算法中多目标优化问题,提出一种基于档案集的多目标量子算术优化算法并在七个基准函数上进行测试;通过分析测试结果以及与常用的多目标优化方法/多目标粒子群优化算法、快速非支配排序遗传算法和多目标灰狼优化算法相... 详细信息

为更好地解决算术算法中多目标优化问题,提出一种基于档案集的多目标量子算术优化算法并在七个基准函数上进行测试;通过分析测试结果以及与常用的多目标优化方法/多目标粒子群优化算法、快速非支配排序遗传算法和多目标灰狼优化算法相关指标进行比较,表明了该算法优于上述常用的多目标优化算法,并具有较高的收敛速率。

关键词：算术优化算法多目标优化量子算术优化算法元启发式方法群智能优化

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基于黄金正弦算术优化算法改进SVM的成品球团质量预测研究

基于黄金正弦算术优化算法改进SVM的成品球团质量预测研究

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第42届中国控制会议

作者：王冉刘琼武汉科技大学信息科学与工程学院

本文利用SVM建立了成品球质量物理指标的预测模型,并提出了一种基于柯西—高斯融合突变改进的黄金正弦算术优化算法(GSAOA)对SVM进行优化(GSAOA-SVM)。GSAOA结合算术优化算法(AOA)和黄金正弦算法(Gold-SA)的优点;同时,通过Tent混沌映射... 详细信息

本文利用SVM建立了成品球质量物理指标的预测模型,并提出了一种基于柯西—高斯融合突变改进的黄金正弦算术优化算法(GSAOA)对SVM进行优化(GSAOA-SVM)。GSAOA结合算术优化算法(AOA)和黄金正弦算法(Gold-SA)的优点;同时,通过Tent混沌映射实现AOA的种群初始化;接着,用Sigmoid函数对AOA的数学优化器加速函数进行了修改;最后,通过柯西—高斯融合突变策略对当前最优位置进行突变操作,并使用基准函数对GSAOA加以检验。通过实验数据构建成品球团质量指标的预报模型,进行对成品球团质量的超前预报的同时将预报结果反映给生产过程进行参数调整。仿真实验的结果表明,GSAOA-SVM模型在预测时结果相对准确,有助于改善球团质量。

关键词： SVM预测算术优化算法黄金正弦算法高斯变异柯西变异

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